মহাকর্ষের প্রভাব কি তাত্ক্ষণিক?


25

আমি যখন কলেজে ছিলাম তখন আমি আমার জ্যোতির্বিজ্ঞানের প্রফেসরের কাছে এমন একটি চিন্তা-ভাবনা পরীক্ষা করেছিলাম যা কিছুক্ষণ ধরে আমার মনকে বিস্মিত করে তুলেছিল: "যদি সূর্যের সমস্ত বিষয় তাত্ক্ষণিকভাবে তাত্ক্ষণিকভাবে অদৃশ্য হয়ে যায়, তবে এর গুরুতরতা কতক্ষণ প্রভাব ফেলতে পারে? আমাদের?" তাঁর প্রতিক্রিয়াটি ছিল যে মহাকর্ষের বল তাত্ক্ষণিক, আলোর গতির চেয়ে পৃথক, যা তাত্ক্ষণিক প্রদর্শিত হয়।

আমার বড় প্রশ্নটি: "আমরা কী জানি এটি তাত্ক্ষণিক?" আমরা সম্ভবত কোনও বৃহত্তর পদার্থকে লক্ষ্যণীয় মহাকর্ষীয় প্রভাবের জন্য পর্যাপ্ত পরিমাণে স্থানান্তর করতে পারি না যদি এটি ডপলার-জাতীয় ঘটনাটি তৈরি করে (বা তৈরি করে না) তবে তা পরিমাপ করা যায় fast

যদি সে ভুল হত, তবে কীভাবে আমরা জানি যে এটি না?


3
আমি যা জানি তা থেকে তাত্ক্ষণিকভাবে নয়। মাধ্যাকর্ষণজনিত কারণে তথ্য সহ প্রতিটি টুকরো আলোর গতিতে সর্বাধিক ভ্রমণ করে। উদাহরণস্বরূপ এই দেখুন: en.wikipedia.org/wiki/Action_at_a_distance#Gravity
Takku

না, এটি আলোর গতিতে ভ্রমণ করে। যদি সূর্য যাদুতে অদৃশ্য হয়ে যায় তবে পৃথিবী মাধ্যাকর্ষণ অনুভূতি বন্ধ না করা পর্যন্ত 9 মিনিট সময় লাগবে।
ফ্যাটি

উত্তর:


28

বর্ণিত প্রথম প্রশ্নের একটি বরং তুচ্ছ উত্তর রয়েছে:

"যদি সূর্য ম্যাজিকালি অদৃশ্য হয়ে যায়, তাত্ক্ষণিকভাবে, তার সমস্ত প্রভাবগুলি সহ , আমাদের উপর প্রভাব ফেলতে বন্ধ করে দেওয়ার মাধ্যাকর্ষণটি আর কতক্ষণ লাগবে?"

যেহেতু সূর্যের মাধ্যাকর্ষণ এর প্রভাবগুলির মধ্যে রয়েছে তাই এটি তাত্ক্ষণিকভাবে আমাদের উপর প্রভাব ফেলতে বন্ধ করবে। এটি কেবল যাদুবিদ্যার অংশ, এবং কোনও পদার্থবিজ্ঞানের সাথে জড়িতও না। আরও কিছু আকর্ষণীয় হ'ল সাহসী অংশ ছাড়াই প্রশ্ন।

সাধারণ আপেক্ষিকতায় মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের পরিবর্তন আলোর গতিতে প্রচার করে। সুতরাং, কেউ আশা করতে পারে যে সূর্যের icalন্দ্রজালিক এবং তাত্ক্ষণিকভাবে অদৃশ্য হওয়া প্রায় আট মিনিটের জন্য পৃথিবীকে প্রভাবিত করবে না, যেহেতু সূর্য থেকে পৃথিবীতে পৌঁছতে কতক্ষণ সময় লাগে।

তবে এটি ভুল হয়েছে কারণ সূর্যের তাত্ক্ষণিকভাবে অদৃশ্য হওয়া সাধারণ আপেক্ষিকতা লঙ্ঘন করে, কারণ আইনস্টাইন ক্ষেত্র সমীকরণ বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের অ-বিচ্যুতি অনুসারে স্ট্রেস-এনার্জি টেন্সরের উপর একধরনের স্থানীয় সংরক্ষণ আইন প্রয়োগ করে: ইন মহাকাশকালীন যে কোনও ছোট পাড়া, কোনও স্থানীয় উত্স বা স্ট্রেস-এনার্জির ডোবা নেই; এটা কোথাও থেকে আসা এবং কোথাও যেতে হবে। যেহেতু সূর্যের icalন্দ্রজালিক তাত্ক্ষণিক অন্তর্ধানটি সাধারণ আপেক্ষিকতা লঙ্ঘন করে, তাই এই পরিস্থিতিতে কী ঘটেছিল তা ভবিষ্যদ্বাণী করার জন্য সেই তত্ত্বটি ব্যবহার করার কোনও অর্থ হয় না।

সুতরাং, সূর্যের মাধ্যাকর্ষণ তাত্ক্ষণিকভাবে পৃথিবীতে যে কোনও প্রভাব বন্ধ করে দেয় সাধারণ আপেক্ষিকতার সাথে ঠিক ততটাই সামঞ্জস্যপূর্ণ যে কোনও ধরণের সময়-বিলম্ব হওয়া। বা সুনির্দিষ্টভাবে বলতে গেলে, এটি আর বেমানান নয়।

এখন আমার বড় প্রশ্নটি: "আমরা কীভাবে জানব যে এটি তাত্ক্ষণিক?"

এটি তাত্ক্ষণিক নয়, তবে এটি সেভাবে প্রদর্শিত হতে পারে।

আমরা সম্ভবত কোনও বৃহত্তর পদার্থকে লক্ষ্যণীয় মহাকর্ষীয় প্রভাবের জন্য পর্যাপ্ত পরিমাণে স্থানান্তর করতে পারি না যদি এটি ডপলার-জাতীয় ঘটনাটি তৈরি করে (বা তৈরি করে না) তবে তা পরিমাপ করা যায় fast

আমাদের দরকার নেই: সৌরজগতের গতিবিদ্যা যথেষ্ট দ্রুত are Nineনবিংশ শতাব্দীর গোড়ার দিকে ল্যাপ্লেসের কারণে একটি সাধারণ গণনাটি উপসংহারে পৌঁছেছিল যে মাধ্যাকর্ষণ যদি ক্ষুন্ন হয়, তবে পৃথিবীর কক্ষপথটি প্রায় চার শতাব্দীর সময়কালে সূর্যের সাথে ক্র্যাশ হয়ে যায়। এভাবে মাধ্যাকর্ষণ রুপ পরিগ্রহ appreciably না - আরো সতর্ক বিশ্লেষণ এই সিদ্ধান্তে আসেন যে নিউটনীয় কাঠামোর মধ্যে, মাধ্যাকর্ষণ চেয়ে বেশি গতিতে তার বেশি হতে হবে আলোর গতি স্খলন পর্যবেক্ষিত অভাব সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে।2×1010

মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের পরিবর্তনগুলি আলোর গতিতে প্রচার করে যে সাধারণ আপেক্ষিকতার দাবির সাথে এটি কীভাবে খাপ খায়, এটি সম্ভবত খানিকটা আশ্চর্যজনক বলে মনে হতে পারে, তবে এটি আসলে তেমন উদ্ভট নয়। একটি উপমা হিসেবে, একটি অবিশেষে চলন্ত বৈদ্যুতিক আধান বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র charge-- এর ক্ষণিক অবস্থান দিকে পরিচালিত হয় না যেখানে চার্জ হিসেবে হালকা বিলম্বের গতি থেকে আশা করতে পারে, ব্যবহার করা হয়। এর অর্থ এই নয় যে তড়িৎ চুম্বকত্ব তাত্ক্ষণিকভাবে প্রচার করে - যদি আপনি চার্জটি টানেন তবে সেই তথ্য দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকবে কারণ বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি আপনার ক্রমের প্রতিক্রিয়াতে পরিবর্তিত হয়। পরিবর্তে, এটি ঠিক এমন কিছু যা একইভাবে চলার জন্য সত্যচার্জ: বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র "প্রত্যাশা করে" যেখানে কোনও প্রভাব না পড়লে পরিবর্তন হবে। চার্জের বেগটি যদি ধীরে ধীরে পর্যাপ্ত পরিমাণে পরিবর্তিত হয় তবে এটি দেখতে বৈদ্যুতিন চৌম্বকত্ব তাত্ক্ষণিকের মতো দেখাবে, যদিও তা বাস্তবে তা নয়।

মাধ্যাকর্ষণ এটি আরও উন্নত করে: সমানভাবে ত্বরান্বিত ভরগুলির মহাকর্ষ ক্ষেত্রটি তার বর্তমান অবস্থানের দিকে। সুতরাং, মাধ্যাকর্ষণ "প্রত্যাশা করে" যেখানে ভরটি কেবল বর্তমান গতিবেগ নয়, ত্বরণের উপরও ভিত্তি করে তৈরি হবে। সুতরাং, যদি পরিস্থিতি এমন হয় যে মাধ্যাকর্ষণ দেহের ত্বরণ ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হয় (যেমন সৌরজগতের ক্ষেত্রে) তবে মাধ্যাকর্ষণ তাত্ক্ষণিক দেখাবে look তবে এটি কেবলমাত্র ততক্ষণ যদি ত্বরণটি ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হয় - এটি সৌরজগতের অবস্থার অধীনে খুব খুব ভাল অনুমান। সর্বোপরি, নিউটোনীয় মহাকর্ষ ভালভাবে কাজ করে।

এর একটি বিশদ বিশ্লেষণ স্টিভ কার্লিপের অ্যাবারেশন এবং মহাকর্ষের গতি , ফিজ.এলটি.এ 267 : 81-87 (2000) [আরএক্সআইভি: জিআর-কিউসি / 9909087 ] এ পাওয়া যাবে।

যদি সে ভুল হত, তবে কীভাবে আমরা জানি যে এটি না?

সাধারণ আপেক্ষিকতার জন্য আমাদের কাছে প্রচুর প্রমাণ রয়েছে তবে মহাকর্ষীয় বিকিরণটি জিটিআর হিসাবে যে আচরণ করে তার সেরা বর্তমান প্রমাণ হুলস-টেলর বাইনারি বলে । তবে মহাকর্ষীয় বিকিরণের প্রত্যক্ষ পর্যবেক্ষণ এখনও পাওয়া যায়নি। ই এম বিকিরণের ডিপোল প্রকৃতি এবং মহাকর্ষীয় বিকিরণের চতুর্ভুজ প্রকৃতির সাথে এর সংযোগ সহ বৈদ্যুতিন চৌম্বক এবং মাধ্যাকর্ষণ উভয়তেই বেগ নির্ভর নির্ভর প্রভাবগুলির ডিগ্রির মধ্যে সংযোগটি কার্লিপের কাগজেও পাওয়া যায়।


দুঃখিত, "এর সমস্ত প্রভাবের সাথে", আমি বোঝাতে চাইছিলাম যে মহাকর্ষের কূপ বা এটি যেখানে থাকবে সেখানে কিছুই থাকবে না। আমি বোঝাতে চাইনি এর প্রভাবগুলি পুরো মহাবিশ্ব থেকে জাদুকরীভাবে মুছে ফেলা হবে।
সুপহস্তার

যদি আমি এটি সঠিকভাবে বুঝতে পারি, আমরা সূর্য এখন যেখানে দাঁড়িয়ে আছে সেখানে নির্দেশিত একটি মহাকর্ষীয় শক্তি অনুভব করব , এটি 8 মিনিট আগে যেখানে ছিল না (পরেরটি যেখানে এটি আমরা দেখি)। তবে যদি হঠাৎ করেই সূর্যের মূলটি ভেঙে যায় এবং আমরা ফলস্বরূপ মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলি সনাক্ত করতে সক্ষম হয়েছি তবে আমরা এগুলি ঘটনার 8 মিনিট পরে এবং সূর্যের দৃশ্যমান অবস্থানের সাথে মিলিত দিক থেকে, আপাত মহাকর্ষের দিক থেকে নয় বল। এটা কি ঠিক?
কেথ থম্পসন

3
@ কিথথম্পসন হ্যাঁ, এটা ঠিক, ছোটখাটো সতর্কতা সহ। আমরা যদি মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলি সনাক্ত করতে পারি তবে যদি সূর্যের চতুর্ভুজ মুহূর্তটি প্রায় 8 মিনিট পরে ধসে হিংস্রভাবে পরিবর্তিত হয়। (আমি জিনিসগুলিকে এইভাবে বাক্য বলি কারণ, উদাহরণস্বরূপ, একটি গোলাকার সমান্তরাল মূল ধসের ফলে মহাকর্ষীয়ভাবে বিকিরণ হবে না))
স্ট্যান লিউ

8
মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলির LIGO নিশ্চিতকরণ ব্যবহার করে আপনার উত্তরটি আপডেট করা কি সম্ভব হবে?
টেনেন্টোর

1
@ ট্যানেনথর আমি জানি "দ্রুত পরিবর্তন" ঠিক সঠিক নয়, তবে সর্বশেষ ফলাফলের হিসাব নেয় নি ইঙ্গিত করার জন্য এটি এই পোস্টে আমি সবচেয়ে ভাল নোটিশ রাখতে পারি।
called2voyage

7

আসলে, "তাত্ক্ষণিক" মাধ্যাকর্ষণটি নিউটনের মাধ্যাকর্ষণ তত্ত্বের অংশ ছিল। এটি এখন বোঝা যাচ্ছে যে "মাধ্যাকর্ষণ গতি" সাধারণ আপেক্ষিকতা অনুসারে আলোর গতির সমান। http://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_gravity

এটি আপাতদৃষ্টিতে মোটামুটিভাবে নিশ্চিত হয়ে গেছে, এবং এখানে আরও বিস্তারিতভাবে বর্ণনা করা হয়েছে: https://medium.com/starts-with-a-bang/ কি-is-the-speed-of-gravity-8ada2eb08430# .kgnvcvxo2


শান্ত! সুতরাং, পৃথিবী, আমার দৃশ্যে, 8 মিনিটের জন্য কোনও কিছুই প্রায় ঘুরতে থাকবে না কে জানে কোথায়?
সুপহস্তার

হ্যাঁ, আমি বিশ্বাস করি এটিই ঘটবে। তবে আমরা খেয়াল করব না যে সূর্যটি 8 মিনিটের চিহ্ন পর্যন্ত অদৃশ্য ছিল কারণ আলোও তা আমাদের তৈরি করে না। যদি সূর্যটি চলে যেতে থাকে, আমরা প্রায় 8 মিনিট পরে (সাধারণ আপেক্ষিকতা সঠিক হলে) অবধি আমরা (হালকা বা মাধ্যাকর্ষণ) লক্ষ্য করব না।
জোনাথন

1
শ্বাসরোধ করার মতো ছোট্ট একটি জায়গা এখনও রয়েছে: "তাদের আসল চিত্র আলোর গতির চেয়ে ১.০ times গুণ ছিল, তবে প্লাস বা বিয়োগ ০.০১ এর একটি ত্রুটি ছিল।"
ওয়েফারিং অপরিচিত

দ্বিতীয় লিঙ্কটি নষ্ট হয়ে গেছে এবং তাই এই উত্তরটি। কেবল লিঙ্ক-উত্তর উত্তর নিরুৎসাহিত করা হয়।
রব জেফরিস

4

আপডেটেড 2018: @ স্ট্যান লিউর উত্তরটি দুর্দান্ত, তবে যেহেতু তিনি এই উত্তরটি লিখেছেন, আমরা মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলির গতি নির্ভুলভাবে পরিমাপ করেছি এবং খুব উচ্চমানের কাছে নিশ্চিত করেছি যে এটি শূন্যতার আলোর গতি।

আগস্ট 2017 এ, LIGO GW170817 পর্যবেক্ষণ করেছেন, একজন নিউট্রন তারকা অনুপ্রেরক। কক্ষপথের এক্স-রে অবজারভেটরিগুলি ভ্রমণের সময় সর্বাধিক 2-সেকেন্ডের ব্যবধানের সাথে সংঘর্ষ থেকে এক্স-রে সনাক্ত করেছে, সুতরাং গতির হালকা == গতির অভিকর্ষ নিশ্চিত হয়েছে is এখানে ফলাফলগুলির একটি শালীন সংক্ষিপ্তসার।


এর জন্য ধন্যবাদ! এটি আলোচনার খুব যোগ করে। এটিকে আরও শক্তিশালী উত্তর হিসাবে আপনি কিছু উত্স উদ্ধৃত করতে পারেন?
সুপহস্টার ২

3

আমাদের মধ্যে কেউই জানতে পারবে না যে প্রায় আট মিনিটের পয়েন্ট অতিক্রম না হওয়া পর্যন্ত সূর্য আসলে অদৃশ্য হয়ে গেছে। এই মুহুর্তে, আমরা সকলেই খুব দ্রুত চিৎকার করতে ও আতঙ্কিত হয়ে নিখুঁত এবং সম্পূর্ণ অন্ধকারে হঠাৎ হঠাৎ করে সমস্ত সাধারণ দিবালোক প্রতিস্থাপন করব would মহাকর্ষীয় উদ্বেগ আমাদের উদ্বেগের মধ্যে সবচেয়ে কম হবে বলে আমি মনে করি।

এটি যদি রাতে ঘটে থাকে তবে কৃত্রিম আলোতে আমরা যারা আছি তারা সংক্ষেপে অবাক হয়ে যাব। বাইরের লোকেরা হয়তো ভাবছেন কেন চাঁদ হঠাৎ করে কেটে গেল ... চোখ যখন অন্ধকারে অন্ধ হয়ে গেল, আকাশের স্পষ্ট অংশের তারাগুলি যে কোনও জায়গায় দেখা যায় is

পৃথিবী জমে যাবে, পিডিকিউ; আমরা দীর্ঘস্থায়ী হবে না।


আমি র‌্যান্ডাল মুনরোকে জিজ্ঞাসা করি নি; আমি কোনও "সূর্য অদৃশ্য হয়ে গেলে" উত্তর চাই না, তবে একটি "আমরা কীভাবে মহাকর্ষ তাত্ক্ষণিকভাবে জানি" উত্তরটি দেওয়া হয়েছে, যা সরবরাহ করা হয়েছে। আপনার উত্তর দিয়ে কথোপকথনে কিছু যোগ না করার জন্য -1।
সুপুস্তার

5
@ সুপুহস্তর আপনি নতুন ব্যবহারকারীকে বরখাস্ত করার পরিবর্তে আরও ভাল উত্তর দিতে সহায়তা করার জন্য কিছুটা সহায়ক এবং শিক্ষামূলক হতে পারেন। আমি নোট করছি আপনি নিজেকে মোটামুটি নতুন। কাউন্টারপয়েন্ট হিসাবে, আপনার প্রশ্নটি 'ভাল' প্রশ্ন ছিল না, এতে এটি সামান্য পূর্ববর্তী গবেষণা দেখিয়েছিল এবং এমন একটি ব্যক্তিগত বোঝাপড়া সম্পর্কে জিজ্ঞাসা করেছিল যা সঠিক নয়। ভাল প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করার জন্য দয়া করে FAQS দেখুন।
জেরেমি

1
আমি @ জেরেমির সাথে একমত; তবুও, এই উত্তরটি স্পষ্টতই ভয়ঙ্কর নয় যতটা আপনার মনে হচ্ছে। আমি আসলে এটি আপ-ভোট দিয়েছি।
HDE 226868

@ জেরেমি আমাকে আরও ভালভাবে সাহায্য করার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ: 3
সুপুস্তার

0

বিগত কয়েক বছর ধরে মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলি সনাক্ত করা হয়েছে এবং এগুলি মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রগুলিতে কেবল আলোর গতিতে প্রচার করে। আমরা জানি যে তারা আলোর গতিতে প্রচার করে কারণ এটি কীভাবে গ্রাভিটি ওয়েভ ডিটেক্টরগুলি LIGO এর মতো কাজ করে এবং কারণ আমরা কিছু মাধ্যাকর্ষণ সংকেতকে একই সাথে আগত আলোর সংকেতের সাথে সংযুক্ত করেছি।

https://www.ligo.caltech.edu/page/press-release-gw170817


আপনার উত্তরের জন্য আপনাকে ধন্যবাদ, তবে এটি মার্ক ওলসনের
সুপুস্টার

-3

আপনি যদি জোয়ারের উপর চাঁদের মাধ্যাকর্ষণ টান দেখেন তবে আপনি খেয়াল করবেন যে জোয়ারটি চাঁদের পিছনে চার ঘন্টা পিছনে রয়েছে তাই আপনি ধরে নিতে পারেন যে মহাকর্ষ তাত্ক্ষণিক নয়।


1
এখানকার অন্যরা বলেছেন যে এটি হালকা গতিতে ভ্রমণ করে। আপনি দাবি করেন যে এটি এর চেয়ে অনেক ধীর, আরও বেশি শোনার মতো?
সুপহস্তার

3
পিছিয়ে যাওয়ার কারণ (যা সর্বদা 4 ঘন্টা হয় না এবং কখনও কখনও চাঁদের সামনে থাকে) হ'ল জোয়ারগুলি হ'ল জলের প্রবাহ এবং জল প্রবাহিত হতে সময় নেয়। "মহাকর্ষের গতি" এর সাথে কোনও সম্পর্ক নেই।
জেমস কে

আমি নিশ্চিত যে জোয়ার এগিয়ে চলেছে, চাঁদের পিছনে নয় এবং এটি পৃথিবীর চাঁদের কক্ষপথের চেয়ে দ্রুত ঘোরার কারণে এবং এটি 4 ঘন্টা নয়, এটি প্রায় 3 ডিগ্রি। আরও তথ্যের জন্য, এই প্রশ্নটি দেখুন: জ্যোতির্বিজ্ঞান.স্ট্যাকেক্সচেঞ্জ / প্রশ্ন / ১16769 69 / এই উত্তরটি সম্ভবত মুছে ফেলা উচিত কারণ এটি ভুল।
ইউজারএলটিকে

জোয়ার বাহিনীর একটি ভাল ব্যাখ্যা উইকিতে পাওয়া যাবে: en.wikedia.org/wiki/Tidal_force
ওলেগ মুর লু গফ
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.